La mise à la terre de l'Ufer : Une méthode fiable pour la sécurité électrique

Qu'est-ce que l'Ufer Grounding ?

La mise à la terre Ufer est une technique de mise à la terre des systèmes électriques en les connectant à une électrode enrobée de béton. Le terme Ufer vient du nom de Herbert G. Ufer, un ingénieur qui a développé cette méthode pendant la Seconde Guerre mondiale. La mise à la terre Ufer est également connue sous le nom de mise à la terre enrobée de béton ou de mise à la terre des fondations.

La mise à la terre d'Ufer était non seulement efficace, mais aussi économique et simple à mettre en œuvre. Ufer a estimé que le coût de la mise à la terre d'un dépôt à l'aide de sa méthode était d'environ $60, contre $5000 pour un système conventionnel de tiges et de grilles. La mise à la terre d'Ufer nécessite également moins d'entretien et de tests, car l'électrode en béton est protégée de la corrosion et des dommages physiques.

La mise à la terre d'Ufer a été adoptée par l'armée et la marine américaines, puis par le Code national de l'électricité (NEC), qui l'a reconnue comme une méthode de mise à la terre acceptable en 1968. Depuis lors, la mise à la terre Ufer a été largement utilisée dans les applications résidentielles, commerciales et industrielles, en particulier dans les zones où la conductivité du sol est faible ou l'activité de la foudre élevée. La mise à la terre Ufer s'est avérée être un moyen fiable et sûr de protéger les systèmes électriques et le personnel contre les chocs électriques, les incendies et les surtensions.

Pourquoi a-t-on inventé l'Ufer Grounding ?

La mise à la terre d'Ufer a été inventée pour résoudre un problème auquel l'armée américaine était confrontée dans les années 1940. L'armée devait protéger ses dépôts de munitions contre la foudre, mais le sol des zones désertiques où se trouvaient les dépôts était trop sec et trop résistant pour fournir une bonne mise à la terre. Ufer a découvert que le béton, utilisé pour construire les dépôts, avait une faible résistance et pouvait servir d'électrode de terre efficace. Il a imaginé un moyen de relier les parties métalliques du système électrique aux fondations en béton, créant ainsi un réseau de mise à la terre vaste et stable.

Quels sont les avantages de la mise à la terre d'Ufer ?

La mise à la terre d'Ufer présente plusieurs avantages par rapport à d'autres types de mise à la terre, tels que les électrodes à tige ou à plaque. Voici quelques-uns de ces avantages :

• La mise à la terre en Ufer est moins coûteuse et plus facile à installer, car elle ne nécessite pas de creuser ou de percer des trous dans le sol.
• La mise à la terre d'Ufer est plus fiable et plus durable car elle est moins affectée par la corrosion, l'humidité, la température ou les conditions du sol.
• La mise à la terre Ufer offre une résistance plus faible et une capacité de courant de défaut plus élevée, ce qui améliore les performances et la sécurité du système électrique.
• La mise à la terre de l'Ufer réduit le risque de dommages causés par la foudre, car elle crée un chemin à faible impédance pour la décharge vers la terre.

Où est utilisée la mise à la terre d'Ufer ?

La mise à la terre Ufer est largement utilisée dans les bâtiments résidentiels, commerciaux et industriels, ainsi que dans les systèmes de télécommunication, d'électricité et de transport. La mise à la terre d'Ufer est particulièrement adaptée aux zones aux sols secs, rocheux ou sablonneux, où les méthodes de mise à la terre conventionnelles sont inefficaces ou peu pratiques. La mise à la terre d'Ufer est également recommandée par le Code national de l'électricité (NEC) et le Code international du bâtiment (IBC) comme pratique standard pour la mise à la terre des systèmes électriques.

La mise à la terre en Ufer, également appelée mise à la terre enrobée de béton ou mise à la terre des fondations, est une méthode de mise à la terre d'un système électrique qui consiste à connecter un conducteur d'électrode de terre à une tige ou à un fil d'acier noyé dans les fondations en béton d'un bâtiment. Le béton agit comme un électrolyte et fournit un chemin à faible résistance pour la dissipation des courants de défaut et des surtensions dues à la foudre vers la terre.

Ufer La mise à la terre et le code national de l'électricité 250.52

Selon la norme NEC 250.52(A)(3), une électrode enrobée de béton peut être utilisée comme électrode de mise à la terre pour tout système électrique, si elle répond aux exigences suivantes :

- L'électrode doit être constituée d'au moins 6,0 m (20 pi) de barres ou de tiges d'armature en acier conductrices d'électricité d'un diamètre d'au moins 13 mm (1/2 po) ou d'au moins 6,0 m (20 pi) de conducteur en cuivre nu d'un calibre d'au moins 4 AWG.

- L'électrode doit être entourée d'une couche de béton d'au moins 50 mm, située horizontalement près du fond ou verticalement dans la fondation en béton ou la semelle en contact direct avec la terre.

- L'électrode doit être reliée au conducteur de l'électrode de terre par un dispositif ou une méthode approuvés, tels qu'une soudure exothermique, une cosse homologuée ou un connecteur à pression homologué.

Si l'électrode enrobée de béton ne répond pas à ces exigences, elle doit tout de même être reliée au système de mise à la terre et une autre électrode de mise à la terre conforme aux exigences doit être installée, comme une tige de mise à la terre conventionnelle.

Ufer Inspections

Avant que le béton ne soit coulé, l'ufer (électrode enrobée de béton) doit être inspecté par un ingénieur électricien qualifié ou un inspecteur qualifié afin de vérifier qu'il répond aux exigences du Code national de l'électricité (NEC). Les électriciens qui installent l'ufer ne doivent jamais être utilisés comme inspecteurs ; de nombreuses autorités refuseront cette inspection.

Supposons que le béton soit déjà coulé et que l'ufer ne soit pas accessible pour être inspecté. Dans ce cas, l'installateur doit fournir des documents prouvant que l'ufer a été installé conformément au NEC. Il peut s'agir de photos (répondant à certaines exigences strictes), de dessins, de factures ou de certificats du fabricant ou du fournisseur du conducteur ou du béton. Les exigences de cette documentation sont normalement telles qu'elle doit être présentée au tribunal sous un examen extrêmement minutieux. Il suffit d'imaginer que quelqu'un soit choqué ou électrocuté sur la structure pour que la qualité de cette documentation devienne importante. La plupart des électriciens et des constructeurs ne sont pas en mesure de prendre des photos de qualité probante. ingénieur légiste le simple fait de photographier une dalle est d'un coût prohibitif dans la plupart des cas.

Supposons que la documentation ne soit pas disponible ou suffisante. Dans ce cas, l'installateur et l'inspecteur doivent supposer que l'ufer ne répond pas aux exigences du NEC et installer une autre électrode de mise à la terre qui y répond, telle qu'une tige de mise à la terre conventionnelle. La plupart du temps, il est plus rentable d'installer simplement deux tiges de mise à la terre supplémentaires, qui non seulement répondent aux exigences du NEC 250.52 pour la plupart des structures résidentielles, mais répondent également aux exigences d'ajout d'une deuxième tige de mise à la terre si la première tige ne répond pas à l'exigence de 25 ohms par rapport à la terre éloignée.

Test de chute de potentiel sur la connexion Ufer d'une dalle en béton

Ce test mesure la qualité du contact électrique entre le système de mise à la terre électrique, à travers la dalle de béton et jusqu'à la terre éloignée en utilisant la méthode de la chute de potentiel. Ici, le test indique 3,77 ohms vers la terre éloignée.

Un autre aspect important des inspections d'ufer consiste à s'assurer que la dalle est continue et liée électriquement. Cela signifie qu'il n'y a pas de ruptures ou de lacunes dans le béton qui pourraient interrompre le flux d'électricité à travers l'ufer. Une dalle discontinue peut réduire l'efficacité de l'ufer en tant qu'électrode de mise à la terre et augmenter le risque de potentiels de pas à l'intérieur de la maison. Les potentiels de pas sont des différences de tension entre deux points du sol qui peuvent provoquer des chocs électriques pour les adultes, les enfants ou les animaux qui marchent dessus.

Test de continuité de la dalle Ufer

Ce test mesure l'intensité d'un signal passant au-dessus d'une grande dalle commerciale. La profondeur d'une structure métallique est mesurée à l'intérieur de la dalle à un endroit précis.

Pour vérifier la continuité de la dalle, Dreiym Engineering peut effectuer un test de tonalité à l'aide d'un générateur de tonalité et d'une sonde. Le générateur de tonalité envoie un signal à travers l'ufer, et la sonde le détecte à l'autre extrémité et dans toute la dalle. Si le signal est clair et cohérent, cela signifie que la dalle est continue et bien liée. Si le signal est faible ou intermittent, cela signifie qu'il y a des ruptures ou des lacunes dans la dalle qui doivent être réparées ou pontées avec du fil de cuivre. Dreiym Engineering peut également identifier l'emplacement des ruptures ou des lacunes et proposer des solutions pour y remédier.

Comment compléter un Ufer Ground qui n'est pas conforme à la norme NEC 250.52 ?

Si vous ne disposez pas de la documentation ou des inspections prouvant que l'ufer répond aux exigences du NEC, vous devez installer un autre type d'électrode de mise à la terre qui y répond. L'une des options les plus courantes et les plus économiques consiste à installer une tige de mise à la terre. Un piquet de terre est une tige métallique enfoncée dans le sol à une profondeur d'au moins 1,5 m. Le piquet doit être en cuivre ou en acier inoxydable. La tige doit être en cuivre ou en fer galvanisé et doit avoir un diamètre minimum de 5/8 de pouce pour le cuivre ou de 3/4 de pouce pour le fer galvanisé. La tige doit être connectée au conducteur de l'électrode de terre à l'aide d'une pince ou d'un connecteur agréé. La connexion doit être accessible à des fins d'inspection.

Selon le NEC, une simple tige de mise à la terre est acceptable comme électrode de mise à la terre si elle a une résistance à la terre éloignée de 25 ohms ou moins. Toutefois, cette résistance peut varier en fonction des conditions du sol et du niveau d'humidité. Il est donc recommandé de mesurer la résistance de la tige de terre à l'aide d'un appareil appelé testeur de résistance de terre. Le testeur applique une tension et un courant connus à la tige de terre et mesure la chute de tension qui en résulte.

Si la résistance du piquet de terre est supérieure à 25 ohms, vous devez installer un deuxième piquet de terre à une distance d'au moins 6 pieds du premier, et les connecter en parallèle avec le conducteur de l'électrode de mise à la terre. Le NEC n'exige pas que vous mesuriez la résistance de la deuxième tige de mise à la terre, pour autant que vous l'installiez conformément aux spécifications du code. Toutefois, il est bon de vérifier que la résistance des tiges de terre combinées est inférieure à la résistance de la tige de terre unique.

Dreiym Engineering peut vous aider à tester les tiges de terre pour votre projet. Nous disposons de l'équipement et de l'expertise nécessaires pour effectuer des mesures précises et fiables de la résistance de la terre. Nous pouvons également vous conseiller sur l'emplacement et l'espacement optimaux des piquets de terre et veiller à ce qu'ils soient correctement raccordés au système de mise à la terre. Nous pouvons vous fournir un rapport qui documente les résultats de nos tests et la conformité de vos piquets de terre avec les normes NEC.

Pourquoi choisir Dreiym Engineering pour les inspections Ufer ?

Les inspections d'Ufer sont essentielles pour garantir la sécurité et la fiabilité de votre système électrique. Un ufer qui ne répond pas aux normes NEC peut compromettre la mise à la terre de votre système, ce qui peut entraîner des risques électriques, des dommages à l'équipement ou des coupures de courant. C'est pourquoi vous avez besoin d'un partenaire de confiance comme Dreiym Engineering pour réaliser les inspections ufer de votre projet.

Dreiym Engineering dispose de l'expertise et de l'expérience nécessaires pour effectuer des inspections avant ou après la coulée du béton. Nous avons effectué des centaines d'inspections sur des systèmes de mise à la terre. Nous disposons d'ingénieurs et d'inspecteurs en électricité qualifiés qui connaissent les exigences du NEC et les meilleures pratiques en matière d'installation d'ufer. Nous pouvons vérifier que votre ufer répond aux spécifications en matière de taille, de longueur, d'emplacement, d'enrobage et de connexion au conducteur de l'électrode de terre. Nous pouvons également fournir des documents à l'appui de nos conclusions et de nos recommandations.

Si votre béton est déjà coulé et que votre ufer n'est pas accessible pour inspection, nous pouvons vous aider à obtenir ou à préparer la documentation nécessaire pour prouver que votre ufer a été installé conformément au NEC. Nous pouvons examiner vos photos, dessins, factures ou certificats et nous assurer qu'ils répondent aux critères stricts d'acceptation. Nous pouvons également tester la résistance et la continuité de votre système de mise à la terre et vous fournir un rapport de nos résultats.

Chez Dreiym Engineering, nous nous soucions de votre sécurité et de votre satisfaction. Nous proposons des inspections ufer à des prix compétitifs et à des horaires flexibles. Nous travaillons avec des entrepreneurs, des propriétaires, des architectes et des ingénieurs pour nous assurer que votre système électrique est correctement mis à la terre et qu'il est conforme au NEC. Contactez nous dès aujourd'hui pour planifier votre inspection ufer ou pour en savoir plus sur nos services.

Consultez toujours votre installateur électrique agréé/professionnel de la conception pour vous assurer que toutes les exigences du NEC et des autres codes applicables sont respectées.